毛细管粘度计

✍ dations ◷ 2025-04-05 00:55:48 #毛细管粘度计

毛细管粘度计是通过测定流过毛细管中的流体流量、毛细管出口与入口间的压力差,再根据哈根—泊肃叶 (Hagen-Poisculli) 法则求得流体粘度的一种粘度计。

哈根-泊萧叶公式:

其中:

因而只要得到流过的液体体积、时间和加在液体上的压力就可以得到粘度。

毛细管粘度计主要有三种类型(分类版本较多):圆孔-活塞型、玻璃管型和孔型粘度计。圆孔-活塞型粘度计允许承受较大的压力,因此可用于测定高聚物的粘度。孔型粘度计也叫短管型,小孔型可用于牛顿型流体的粗略测量和粘度比较。玻璃管型粘度及应用广泛,可分为重力型和加压型。重力型一般用于测量牛顿流体,加压型可测量非牛顿流体。玻璃毛细管粘度计种类很多,国外大都以设计者的名字加以命名。它们构造和使用方法均大同小异。下面介绍较为常见的几种:

   奥斯特瓦尔德结构如右所示,此粘度计本身为一U型管,一侧由管3和两个测定泡组成,另一侧是测定泡C。三个泡均有上下标以指示规定容积的起始和终止位置。细

管3的内径为0.2~0.3mm长7~10cm,一种型号的粘度计常有几种内径不同的细管以测定不同范围的粘度。奥斯特瓦尔粘度计需测定一定体积的液体从测定泡中流出的时间若因测定液体粘性残留在细管上就会影响测量精度,因此这种粘度及不适合测定粘度过大的液体的粘度。此外,不透明的液体残留会影响对液面位置的观察,因此也不宜测定。

   乌别洛特粘度计比奥斯特瓦尔粘度计多装了一个管,别且在管连接处多加了一个泡如此可使得测量管与大气相连,从而使测量管测量过程中压力保持不变。可减少由液

面变化引起的误差,提高测量精度。

   小孔粘度计是一种精度低于1%的粗略粘度计,广泛用于工厂现场进行简单的牛顿粘度测量和比较。这种粘度计由于短管太短,其内孔和薄壁小孔的形状和壁面的光洁度

都极易产生误差。故对每一粘度计都需单独测定其粘度计常数和系数。各国都按各自的习惯沿用不同的短管或小孔粘度计,因而种类繁多,常用的有赛博特粘度计(美国)、雷德伍粘度计(英国),恩格勒粘度计等。这些粘度计构造均大体相同,都是把试料盛于容器中达到一定的高度,使其通过容器底部的短细管或锐孔流出。测定试料从容器中流空所需时间,或在其底部放一量杯测定一定体积的试料流入量杯所需时间,从而求得粘度。这种粘度计的出流服从短管和小孔出流定律,因此出流时间和粘度不成简单的线性关系。故通常都用此或进行粘度的比较,或用出流的秒数来表示条件粘度,或按预先制定的曲线由出流时间转求得粘度。这种粘度计一般不能得倒流动曲线,因此不能用来测定非牛顿流体的粘度。以下介绍两种小孔粘度计:

  赛博特粘度计分为为通用和重油粘度计,其主要区别在于短管

赛博特粘度计使用时,要先用适当的溶剂把容器和温度计洗干净并干燥,再用试料润湿容器内壁后用软木塞塞住容器底部的空气室下端,调整水平,将试料经100目的金属网过滤后装进容器中直至溢出。恒温并用细管吸去多余试料后迅速拔去木塞,用秒表计算试料流出所需时间,即用该时间表示条件粘度大小。

   雷德伍德粘度计有1型号和2型号两种,其结构原理右所示:

雷德伍德粘度计用球阀堵塞出流短管,装试料是要先是短管充满,在调节试料液面使其刚好接触容器中的标针顶端,测试时移开球阀的同时用秒表计时,测定一定试料流入量杯中所需时间,用流出时间表示条件粘度大小。

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